package com.chj.nk.sort;

import java.util.Arrays;

public class Code06_QuickSort {

	public static void quickSort(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length < 2) {
			return;
		}
		quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
	}

	// arr[l..r]排好序
	public static void quickSort(int[] arr, int L, int R) {
		if (L < R) {
			swap(arr, L + (int) (Math.random() * (R - L + 1)), R);
			int[] p = partition(arr, L, R - 1, arr[R]);
			quickSort(arr, L, p[0] - 1); // < 区
			quickSort(arr, p[1] + 1, R); // > 区
		}
	}

	// 荷兰国旗问题
	public static int[] partition(int[] arr, int L, int R, int p) {
		int less = L - 1; // <区的右边界
		int more = R + 1; // >区的左边界
		int index = L;
		while (index < more) { // L是当前数的下标
			if (arr[index] < p) {
				less += 1;
				swap(arr, less, index);
				index += 1;
			} else if (arr[index] > p) {
				more -= 1;
				swap(arr, more, index);
			} else {
				index += 1;
			}
		}

		swap(arr, more, R + 1);
		return new int[] { less + 1, more - 1 };
	}

//	// arr[l..r]排好序
//	public static void quickSort(int[] arr, int L, int R) {
//		if (L < R) {
//			swap(arr, L + (int) (Math.random() * (R - L + 1)), R);
//			int[] p = partition(arr, L, R);
//			quickSort(arr, L, p[0] - 1); // < 区
//			quickSort(arr, p[1] + 1, R); // > 区
//		}
//	}
//
//	// 这是一个处理arr[l..r]的函数
//	// 默认以arr[r]做划分，arr[r] -> p <p ==p >p
//	// 返回等于区域(左边界，右边界), 所以返回一个长度为2的数组res, res[0] res[1]
//	public static int[] partition(int[] arr, int L, int R) {
//		int less = L - 1; // <区右边界
//		int more = R; // >区左边界
//		while (L < more) { // L表示当前数的位置 arr[R] -> 划分值
//			if (arr[L] < arr[R]) { // 当前数 < 划分值
//				swap(arr, ++less, L++);
//			} else if (arr[L] > arr[R]) { // 当前数 > 划分值
//				swap(arr, --more, L);
//			} else {
//				L++;
//			}
//		}
//		swap(arr, more, R);
//		return new int[] { less + 1, more };
//	}

	public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
		int tmp = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = tmp;
	}

	// for test
	public static void comparator(int[] arr) {
		Arrays.sort(arr);
	}

	// for test
	public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
		int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
		}
		return arr;
	}

	// for test
	public static int[] copyArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return null;
		}
		int[] res = new int[arr.length];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			res[i] = arr[i];
		}
		return res;
	}

	// for test
	public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
		if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
			return false;
		}
		if (arr1 == null && arr2 == null) {
			return true;
		}
		if (arr1.length != arr2.length) {
			return false;
		}
		for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
			if (arr1[i] != arr2[i]) {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}

	// for test
	public static void printArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return;
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
		System.out.println();
	}

	// for test
	public static void main(String[] args) {
		int testTime = 500000;
		int maxSize = 100;
		int maxValue = 100;
		boolean succeed = true;
		for (int i = 0; i < testTime; i++) {
			int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
			int[] arr2 = copyArray(arr1);
			quickSort(arr1);
			comparator(arr2);
			if (!isEqual(arr1, arr2)) {
				succeed = false;
				printArray(arr1);
				printArray(arr2);
				break;
			}
		}
		System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");

		int[] arr = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
		printArray(arr);
		quickSort(arr);
		printArray(arr);
	}
}
